压力容器缺陷及处理

压力容器缺陷及处理
摘要：本文论述了压力容器检验工作中经常发现的缺陷类型、危害程度及其处理方法。

关键词：压力容器检验缺陷缺陷处理
压力容器具有高温、高压、易燃、易爆、有毒、有害的特征，从事压力容器检验无疑是一个危险相伴且承担巨大责任的职业，切实提高自己的检验水平，做到检的出，检的准，排除隐患，做到所检设备零隐患，认识到虽然不是每个安全隐患都会造成安全事故，但每个安全隐患都是一个地雷，一不小心就会让自己粉身碎骨。

压力容器安全隐患具体主要包含以下三个个方面的内容，一是恶劣的操作环境，如有些氯气介质含水会对容器造成腐蚀，还如压力容器频繁启动也会造成压力容器的疲劳腐蚀，还有就是容器的环境中含有腐蚀介质等，二是压力容器操作人员没有经过培训，无证上岗，误操作，造成事故，三就是容器自身缺陷造成的隐患，虽然我们在检验工作中将检验压力容器的自身的缺陷为检验重点，但同时也要兼顾三方面的隐患才会不放过任何隐患。

通常压力容器的缺陷分为三类，一是设计上的缺陷，包括容器结构的不合理，如需要设置防冲挡板的没有设置，与介质的相容性没有很好的考虑，工艺设计缺陷，造成压力温度不稳定，超温超压，介质倒灌等，虽然通常这类问题一般较少出现，不具有很强的专业知识的检验人员也很难发现，但也要通过认真的资料审查，如质量证明书，运行记录等，现场检查发现这些隐藏的问题。

二就是压
力容器制造过程中的缺陷，一是本体材质缺陷，包括，夹层，夹杂等，二是制造过程中的焊接缺陷，1、裂纹：（1）器壁母材上裂纹；（2）热影响区裂纹；（3）焊缝区裂纹。

2、焊接缺陷：（1）未熔合；（2）未焊透；（3）夹渣；（4）气孔；（5）咬边；（6）焊瘤；（7）烧穿；（8）弧坑；（9）焊缝外形、尺寸不符合要求。

三是在使用过程中产生的缺陷，例如材质劣化，腐蚀，裂纹，减薄等，安全附件未按时校核及检定。

同时要明白各类缺陷的检验手段，危害程度出现概率及部位。

下面将就裂纹，腐蚀，未焊透，咬边几种常见及具有较大危害性的缺陷做一些介绍。

裂纹是压力容器中最危险的一种缺陷，它是导致容器发生脆性破坏的因素，同时又会促进疲劳破裂和腐蚀破裂的产生。

压力容器中的裂纹，按其生成过程，大致可分为两大类，即原材料或容器制造中产生的裂纹和容器使用过程中产生的裂纹或扩展的裂纹。

前者包括钢板的轧制裂纹、容器的拔制裂纹、焊接裂纹和消除应力热处理裂纹；后者包括疲劳裂纹和应力腐蚀裂纹。

裂纹的检查可以用直观检查和无损探伤。

一般是通过直观检查发现或初步发现裂纹的迹象，再通过无损探伤进一步加以确认。

无损探伤无论是液体的渗透探伤、荧光探伤和磁力探伤，对检查表面裂纹都有较高的效用，可以根据具体情况适当选用，但根据断裂力学理论，表面裂纹比埋藏缺陷危害更大，检规也规定，铁磁性材料优先选用磁粉。

由于材料轧制或拔制容器留下的微裂，一般都比较浅，可以用手锉或砂轮等磨去。

焊接裂纹应在检查发现时予以铲除。

由于结构不良、局部应力过高而产生裂纹的部件一般不宜继续使用。

存在腐蚀裂纹的容器，也不应将裂纹铲除或焊补后继续使用。

在特殊情况下，由于容器制造或原材料留下的裂纹确实难以消除，经过具有资格的压力容器缺陷评定单位检查鉴定，并根据断裂力学的分析和计算，确认裂纹不会扩展，且具有足够的安全裕度，容器可以采取可靠的监护措施，继续使用，但要缩短检验间隔期限，严密监视裂纹的发展情况。

腐蚀是压力容器在使用过程中最容易产生的一种缺陷，特别是在化工容器中。

它是由于金属与所接触的介质产生化学或电化学变化作用而引起的。

容器的腐蚀可以是均匀腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀和疲劳腐蚀。

不管是哪一种腐蚀，严重时都会导致容器的失效或破坏。

容器内壁可能有各种形式的腐蚀。

对均匀腐蚀和局部腐蚀也可以通过直观检查的方法。

经直观检查发现容器内壁或外壁有均匀腐蚀或局部腐蚀时应测量被腐蚀处的剩余厚度，从而确定器壁的腐蚀厚度和腐蚀速率。

如发现壁厚增值，应考虑氢腐蚀的可能性。

对晶间腐蚀和断裂腐蚀（应力腐蚀和疲劳腐蚀），除了严重的晶间腐蚀可以用锤击检查有所发现外，一般用直观检查是难以判断的，常用金相检验、化学成分分析和硬度测定。

一般衬里要作气密性检验，检验时有妨碍检验的构件应予以拆除。

对腐蚀缺陷的处理要根据容器的具体使用情况而定，一般原则是：
(1)内壁发现晶间腐蚀、断裂腐蚀等缺陷时，不易继续使用。

如果腐蚀是轻微的，允许根据具体情况，在改变原有工作条件下使用。

(2)当发现分散点腐蚀，但不妨碍工艺操作时（不存在裂纹、腐蚀深度小于计算壁厚的一半），可对缺陷不作处理继续使用。

(3)均匀腐蚀和局部腐蚀按剩余厚度不小于计算厚度的原则，确定其继续使用、缩小检验间隔期限、降压使用或判废。

未焊透不仅降低了焊接接头的机械性能，而且在未焊透的缺口及末端处形成应力集中，进一步引起裂纹的产生。

在重要的焊缝中，若发现有未焊透缺陷，必须铲除，重新补焊。

咬边使母材金属的有效截面减少，减弱了焊接接头的强度，并且咬边处引起应力集中，承载后有可能在咬边处产生裂纹，甚至引起结构的破坏，不同的压力容器对咬边的要求不尽相同。

1.对焊缝系数为1的容器不允许有咬边现象。

2.对抗拉强度大于540mpa的钢材制造的容器不允许有咬边现象。

3.低合金钢材制造的容器不允许有咬边现象。

4.不锈钢材制造的容器不允许有咬边现象。

5.其他容器焊缝表面的咬边深度不得大于0.5mm,连续长度不得大于100mm,总长不得大于焊缝长度的10%。

容器缺陷的处理是容器检验中另一项重要的任务，它体现着检验工作的质量和服务水平，在缺陷处理工作中应本着“确保安全，方便客户”的原则，严格按照《压力容器定期检验规则》对缺陷进
行判定和处理，不对缺陷进行放大处理，对客户造成不必要的损失，缺陷的处理一般分为三种，一是安全附件及易损件的校核、修理和更换，二是根据压力容器等级要求用户降低压力容器的使用条件，更正设计中压力容器的缺陷如加装防冲挡板等，更正压力容器使用过程中违规的行为，超压超温使用，操作人员无证操作等，整理压力容器的使用档案，运行记录，建立质量体系。

三是对压力容器自身的危害性缺陷处理消除。

在处理消除危害性缺陷时，我们认为，首先调查容器质量状况与使用情况．弄清该缺陷是制造遗留．还是使用中产生；对于制造过程中产生的缺陷，判定缺陷在使用过程中有无扩展是判定该压力容器有无使用价值的重要参考。

对于受压元件材质不清的容器．必要时进行化学成份分析．硬度测定和金相分析，为缺陷修复时的选材及制定合理的修复工艺提供依据．
修复方法要根据不同缺陷的具体情况而定，应依据“合于使用”的原则。

一般说，可修可不修的缺陷，即没有什么危害的缺陷尽量不要修，打磨处理能满足要求的就尽量不用补焊，对于裂纹的修复应慎重。

压力容器受压元件的缺陷，有打磨，焊补，加强圈加固等，在用容器的表面缺陷，如表面裂纹、凹坑、电弧擦伤、弧坑、机械损伤、未焊透、未熔合、焊缝气孔、焊缝咬边、工卡具焊迹等的处理。

表面缺陷要经打磨完全消除，并与母材或焊缝成圆滑过渡．侧面斜度不大于1：4。

打磨深度要按压力容器定期检验规则，进行计算，
超过时需进行焊补。

补焊修复法：补焊修复可消除危害安全的超标缺陷．改善安全状况．以利在用容器的安全使用，它是一种常用的重要修复方法（注意：焊补深度达到厚度的1/2时需进行耐压试验，无损检测应在焊后24小时进行。

）．然而补焊修复较为费时．如果补焊不当，还可能带来新的不稳定因素，如产生新的裂纹缺陷．接头的组织性能恶化．产生新的焊接应力等．某化工厂就曾因挖补内部气孔缺陷修坏了一台200m 球罐，因此．对于在用容器缺陷补焊修复一定要慎重。

总之，只有不断提高自身的检验的服务意识和提高自己的检验水平，才能在检验工作中得到用户的支持和理解，同时，用户的理解和支持为我们更好的开展检验工作打下坚实基础。